特開 2023-139804 レンズ鏡筒モジュール及び電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023139804

(43)【公開日】2023-10-04

(54)【発明の名称】レンズ鏡筒モジュール及び電子機器

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/08 20210101AFI20230927BHJP

   G02B 7/04 20210101ALI20230927BHJP

   G03B 17/02 20210101ALI20230927BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20230927BHJP

   G03B 17/04 20210101ALI20230927BHJP

【ＦＩ】

G02B7/08 Z

G02B7/04 D

G02B7/04 E

G03B17/02

G03B30/00

G03B17/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022045520

(22)【出願日】2022-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000001225

【氏名又は名称】ニデックプレシジョン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109896

【弁理士】

【氏名又は名称】森 友宏

(72)【発明者】

【氏名】臼田 祐一朗

(72)【発明者】

【氏名】村山 武久

【テーマコード（参考）】

2H044

2H100

2H101

【Ｆターム（参考）】

2H044BD06

2H044BD14

2H044BE02

2H044BE06

2H044DA01

2H044DB02

2H044DC00

2H044DD03

2H044DD08

2H044DD09

2H044DD11

2H044DD19

2H100EE02

2H101BB07

(57)【要約】

【課題】回転筒に衝撃が加えられた場合においても破損しにくいレンズ鏡筒モジュールを提供する。
【解決手段】レンズ鏡筒モジュール２は、螺旋状に延びる螺旋溝３３Ａと螺旋溝３３Ａの前端で周方向に延びる前端溝３３Ｃとを含むカム溝３３が内周面に形成された固定筒３０と、固定筒３０の半径方向内側に配置される回転筒４０と、回転筒４０を回転させるモータ２１を含む駆動ユニット２０とを有する。回転筒４０は、半径方向外側に突出して固定筒３０のカム溝３３に係合する突出部４５と、周方向に沿って形成された従動ギア４６とを有する。スマートフォン１の制御部４は、所定のタイミングでモータ２１を逆方向に回転させて回転筒４０の突出部４５を固定筒３０のカム溝３３の前端溝３３Ｃから螺旋溝３３Ａに移動させる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

螺旋状に延びる螺旋溝と、前記螺旋溝の前端から周方向に延びる前端溝とを含むカム溝が内周面に形成された固定筒と、
前記固定筒の半径方向内側に配置される回転筒であって、
少なくとも１枚のレンズと、
半径方向外側に突出して前記固定筒の前記カム溝に係合する突出部と、
周方向に沿って形成された従動ギアと
を有する回転筒と、
前記回転筒を回転させる駆動ユニットであって、
モータと、
前記回転筒の従動ギアと噛合する駆動ギアと、
前記モータの回転を前記駆動ギアに伝達可能な回転伝達機構であって、所定のトルクを超えるトルクが作用した場合に前記駆動ギアと前記モータとの間における回転の伝達を遮断可能なトルクリミッタを含む回転伝達機構と
を有する駆動ユニットと
を備える、レンズ鏡筒モジュール。

【請求項2】

前記トルクリミッタは、
前記モータの回転に連動して形成する回転する第１のギアと、
前記駆動ギアの回転に連動して回転する第２のギアと、
前記第１のギアと前記第２のギアとの間に配置されるワッシャと、
前記ワッシャを前記第１のギア及び前記第２のギアのうち一方に向けて付勢するとともに、前記第１のギア及び前記第２のギアのうち他方と一体的に回転する付勢部材と
を含む、請求項１に記載のレンズ鏡筒モジュール。

【請求項3】

少なくとも１枚のレンズを含むレンズ鏡筒モジュールと、
前記レンズ鏡筒モジュールの前記少なくとも１枚のレンズの光軸上に配置される撮像素子と、
前記レンズ鏡筒モジュールの駆動を制御可能な制御部と
を備え、
前記レンズ鏡筒モジュールは、
螺旋状に延びる螺旋溝と、前記螺旋溝の前端で周方向に延びる前端溝とを含むカム溝が内周面に形成された固定筒と、
前記固定筒の半径方向内側に配置される回転筒であって、
半径方向外側に突出して前記固定筒の前記カム溝に係合する突出部と、
周方向に沿って形成された従動ギアと
を有する回転筒と、
前記回転筒を回転させる駆動ユニットであって、
モータと、
前記回転筒の上記従動ギアと噛合する駆動ギアと、
前記モータの回転を前記駆動ギアに伝達可能な回転伝達機構と
を有する駆動ユニットと
を有し、
前記制御部は、前記レンズ鏡筒モジュールの前記回転筒の前記突出部が前記固定筒の前記カム溝の前記前端溝に位置しているときに、所定のタイミングで前記モータを逆方向に回転させて前記回転筒の前記突出部を前記固定筒の前記カム溝の前記螺旋溝に移動させるように構成される、
電子機器。

【請求項4】

加速度を検出可能な加速度センサをさらに備え、
前記制御部は、前記加速度センサからの検出信号に基づいて、前記モータを逆方向に回転させて前記レンズ鏡筒モジュールの前記回転筒の前記突出部を前記固定筒の前記カム溝の前記螺旋溝に移動させるように構成される、請求項３に記載の電子機器。

【請求項5】

前記レンズ鏡筒モジュールの前記回転伝達機構は、所定のトルクを超えるトルクが作用した場合に前記モータと前記駆動ギアとの間における回転の伝達を遮断可能なトルクリミッタを含む、請求項３に記載の電子機器。

【請求項6】

前記レンズ鏡筒モジュールの前記トルクリミッタは、
前記モータの回転に連動して形成する回転する第１のギアと、
前記駆動ギアの回転に連動して回転する第２のギアと、
前記第１のギアと前記第２のギアとの間に配置されるワッシャと、
前記ワッシャを前記第１のギア及び前記第２のギアのうち一方に向けて付勢するとともに、前記第１のギア及び前記第２のギアのうち他方と一体的に回転する付勢部材と
を含む、請求項５に記載の電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レンズ鏡筒モジュール及び電子機器に係り、特にレンズ鏡筒を光軸方向に沿って前方に繰り出すことが可能なレンズ鏡筒モジュールに関するものである。

【背景技術】

【0002】

スマートフォンなどの小型の電子機器に組み込まれるカメラは、限られたスペースに収容しなければならないことから、撮影時以外はレンズ鏡筒を本体に収容し、撮影時にレンズ鏡筒を繰り出す機構を有するものが多い（例えば、特許文献１参照）。このような繰出機構は、径方向外側に突出するピンを有する回転筒と、このピンが係合する螺旋状のカム溝が形成された固定筒とを含んでおり、回転筒が固定筒に対して回転すると、回転筒のピンが固定筒のカム溝に沿って移動することで回転筒が繰り出すようになっている。このような固定筒に形成されるカム溝の前端部は、回転筒の軸方向の位置合わせのために周方向に延びるように形成されるのが一般的である。

【0003】

例えば撮影時に回転筒が繰り出された状態で電子機器が落下などすると、固定筒から繰り出された回転筒に衝撃が加わって、回転筒を固定筒の内部に押し戻すような力がかかることが考えられる。このとき、回転筒のピンが固定筒のカム溝の周方向に延びる前端部に位置していると、回転筒を固定筒の内部に押し戻す力の逃げ場がなく、ピンに過度の力が作用してピンが固定筒のカム溝から外れてしまったり、ピンが破損してしまったりしてカメラが修復不能になってしまうことが考えられる。また、回転筒のピンが固定筒のカム溝の前端部に位置していなくても、回転筒に加わった衝撃が駆動側のモータなどに伝達され、これらの構成要素が破損してしまうことが考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５３２８２４９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、衝撃が加えられた場合においても破損しにくいレンズ鏡筒モジュール及び電子機器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様によれば、衝撃が加えられた場合においても破損しにくいレンズ鏡筒モジュールが提供される。このレンズ鏡筒モジュールは、螺旋状に延びる螺旋溝と、上記螺旋溝の前端から周方向に延びる前端溝とを含むカム溝が内周面に形成された固定筒と、上記固定筒の半径方向内側に配置される回転筒と、上記回転筒を回転させる駆動ユニットとを備える。上記回転筒は、少なくとも１枚のレンズと、半径方向外側に突出して上記固定筒の上記カム溝に係合する突出部と、周方向に沿って形成された従動ギアとを有する。上記駆動ユニットは、モータと、上記回転筒の従動ギアと噛合する駆動ギアと、上記モータの回転を上記駆動ギアに伝達可能な回転伝達機構とを有する。上記回転伝達機構は、所定のトルクを超えるトルクが作用した場合に上記駆動ギアと上記モータとの間における回転の伝達を遮断可能なトルクリミッタを含む。

【0007】

本発明の第２の態様によれば、レンズ鏡筒モジュールの衝撃が加えられた場合においても破損しにくい電子機器が提供される。この電子機器は、少なくとも１枚のレンズを含むレンズ鏡筒モジュールと、上記レンズ鏡筒モジュールの上記少なくとも１枚のレンズの光軸上に配置される撮像素子と、上記レンズ鏡筒モジュールの駆動を制御可能な制御部とを備える。上記レンズ鏡筒モジュールは、螺旋状に延びる螺旋溝と、上記螺旋溝の前端で周方向に延びる前端溝とを含むカム溝が内周面に形成された固定筒と、上記固定筒の半径方向内側に配置される回転筒と、上記回転筒を回転させる駆動ユニットとを有する。上記回転筒は、半径方向外側に突出して上記固定筒の上記カム溝に係合する突出部と、周方向に沿って形成された従動ギアとを有する。上記駆動ユニットは、モータと、上記回転筒の上記従動ギアと噛合する駆動ギアと、上記モータの回転を上記駆動ギアに伝達可能な回転伝達機構とを有する。上記制御部は、上記レンズ鏡筒モジュールの上記回転筒の上記突出部が上記固定筒の上記カム溝の上記前端溝に位置しているときに、所定のタイミングで上記モータを逆方向に回転させて上記回転筒の上記突出部を上記固定筒の上記カム溝の上記螺旋溝に移動させるように構成される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の一実施形態におけるレンズ鏡筒モジュールを内蔵したスマートフォンを示す斜視図である。

【図2】図２は、図１に示すスマートフォンの機能的構成を示す模式図である。

【図3】図３は、図１に示すレンズ鏡筒モジュールを示す斜視図である。

【図4】図４は、図３に示すレンズ鏡筒モジュールの分解斜視図である。

【図5】図５は、図３に示すレンズ鏡筒モジュールにおける固定筒を示す斜視図である。

【図6】図６は、図３に示すレンズ鏡筒モジュールにおける駆動ユニットの分解斜視図である。

【図7】図７は、図６に示すカバーを取り外した状態の駆動ユニットの正面図である。

【図8】図８は、図１に示すレンズ鏡筒モジュールが沈胴状態にあるときを模式的に示す左側面図である。

【図9】図９は、図８に示すレンズ鏡筒モジュールが繰出状態になったときを模式的に示す左側面図である。

【図10】図１０は、図９に示すレンズ鏡筒モジュールが退避状態になったときを模式的に示す左側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明に係るレンズ鏡筒モジュールを備えた電子機器の実施形態について図１から図１０を参照して詳細に説明する。図１から図１０において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図１０においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。以下の説明では、特に言及がない場合には、「第１」や「第２」などの用語は、構成要素を互いに区別するために使用されているだけであり、特定の順位や順番を表すものではない。

【0010】

図１は、本発明に係る電子機器の一例としてのスマートフォン１を示す斜視図であり、このスマートフォン１の内部には、本発明に係るレンズ鏡筒モジュール２を含むカメラ３が組み込まれている。図１に示すように、このスマートフォン１は、スマートフォン１内の電気的構成要素を制御する制御部４と、スマートフォン１の加速度を検出可能な加速度センサ５とを備えている。カメラ３及び加速度センサ５はそれぞれ制御部４に接続されている。なお、本発明に係る電子機器は、本実施形態で述べるようなスマートフォンに限られるものではなく、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ドローンなど各種の電子機器に対しても本発明を適用することができる。

【0011】

図２は、図１に示すスマートフォン１の機能的構成を示す模式図である。図２に示すように、スマートフォン１は、レンズ鏡筒モジュール２及び撮像素子６を含むカメラ３と、スマートフォン１の加速度を検出可能な加速度センサ５と、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどにより構成されるディスプレイ７と、ＲＯＭやＲＡＭ、フラッシュメモリなどを含む記憶部８と、ネットワークに接続してデータ通信を行うための通信部９と、各構成要素の動作を制御する制御部４とを備えている。

【0012】

記憶部８には、ＯＳ（Operating System）やスマートフォン１を制御するためのプログラム、以下に述べるステップを実行するためのプログラム、その他各種データなどが格納されている。制御部４は、プロセッサ（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えており、記憶部８に格納されたプログラムをＲＡＭにロードしてこれをプロセッサにより実行することにより様々な機能を実現している。

【0013】

図３はレンズ鏡筒モジュール２を示す斜視図、図４は分解斜視図である。図３及び図４に示すように、レンズ鏡筒モジュール２は、円環状のベース板１０と、モータ２１を有する駆動ユニット２０と、ネジ（図示せず）によりベース板１０に固定される固定筒３０と、固定筒３０の半径方向内側に配置される回転筒４０と、回転筒４０の内側に収容される直動筒５０と、円筒部３１の前端部に取り付けられるカバーリング６０と、カバーリング６０と円筒部３１との間に挟み込まれる防塵防滴シート６２とを備えている。なお、本実施形態では、便宜的に、図３における＋Ｚ方向を「前」又は「前方」、－Ｚ方向を「後」又は「後方」ということとする。

【0014】

図５は、固定筒３０を示す斜視図である。図３から図５に示すように、固定筒３０は、例えば樹脂などにより形成され、円筒部３１と、円筒部６１の外周部に取り付けられたフォトインタラプタ３２とを含んでいる。フォトインタラプタ３２は、検出信号を制御部４に送信できるようなっており、円筒部３１に形成された開口部３８を介して円筒部３１の内側空間に面している。円筒部３１の内周面には、複数のカム溝３３と、円筒部３１の後縁から軸方向（Ｚ方向）に延びる軸方向溝３４，３５とが形成されている。それぞれのカム溝３３は、螺旋状に延びる螺旋溝３３Ａと、螺旋溝３３Ａの後端から周方向に延びる後端溝３３Ｂと、螺旋溝３３Ａの前端から周方向に延びる前端溝３３Ｃとを含んでいる。また、円筒部３１には、駆動ユニット２０との接続部に切欠き３９が形成されている。本明細書においては、「螺旋状に延びる」とは、軸方向に沿って周方向の位置が変化するように延びている形態を意味する。

【0015】

図４に示すように、ベース板１０は、外周部に取り付けられたフォトインタラプタ１１と、固定筒３０の円筒部３１の内周面の軸方向溝３５に挿入される挿入片１２とを有している。ベース板１０のフォトインタラプタ１１は、固定筒３０のフォトインタラプタ３２の－Ｚ方向側に位置しており、フォトインタラプタ３２と同様に開口部３８を介して円筒部３１の内側空間に面するようになっている。このフォトインタラプタ１１もフォトインタラプタ３２と同様に検出信号を制御部４に送信できるようなっている。

【0016】

回転筒４０は、固定筒３０に対して回転可能かつ軸方向に移動可能に構成されている。この回転筒４０は、図４に示すように、円筒部４１と、円筒部４１の内部に収容される少なくとも１枚のレンズ４２と、レンズ４２の前方に配置されたカバーガラス４３と、円筒部４１の前端部に取り付けられるリング部材４４とを含んでいる。この回転筒４０は、図１に示すように、スマートフォン１の背面パネル１Ａに形成された開口１Ｂから露出するように配置されている。スマートフォン１のカメラ３の撮像素子６は、このレンズ４２を透過した光が結像する撮像面に配置される。

【0017】

また、回転筒４０は、円筒部４１の後端外周部から半径方向外側に突出する複数の突出部４５と、円筒部４１の後端外周部に周方向に沿って形成された従動ギア４６とを有している。それぞれの突出部４５の外径は、固定筒３０のカム溝３３の周方向に沿った幅（以下、周方向幅という）よりもわずかに小さい程度であり、それぞれの突出部４５は、固定筒３０のカム溝３３に係合してカム溝３３の内部をカム溝３３に沿って移動できるようになっている。この回転筒４０の突出部４５と固定筒３０のカム溝３３の螺旋溝３３Ａとの係合により、回転筒４０が固定筒３０に対して回転すると、回転筒４０が固定筒３０のカム溝３３の形状に沿って固定筒３０に対してＺ方向に移動するようになっている。

【0018】

直動筒５０は、円筒部５１と、円筒部５１から半径方向外側に突出する複数の突起５２と、円筒部５１の後端から半径方向外側に延びるフランジ部５３と、フランジ部５３から半径方向外側に延出する複数の係合部５４と、同じくフランジ部５３から半径方向外側に延出する検出片５５とを有している。直動筒５０のそれぞれの突起５２は、回転筒４０の円筒部４１の内周面に形成された周方向に延びる溝（図示せず）に係合している。また、直動筒５０のそれぞれの係合部５４の周方向幅は、固定筒３０の軸方向溝３４の周方向幅よりわずかに小さい程度であり、それぞれの係合部５４は、固定筒３０の軸方向溝３４に係合して軸方向溝３４の内部を軸方向溝３４に沿ってＺ方向に移動できるようになっている。このような構成によって、直動筒５０は、固定筒３０に対して回転はせずに、回転筒４０に対して回転しつつ、回転筒４０とともに軸方向に移動できるようになっている。

【0019】

直動筒５０の検出片５５は、固定筒３０の開口部３８を通って外側に延びており、この開口部３８に隣接するベース板１０のフォトインタラプタ１１及び固定筒３０のフォトインタラプタ３２は、直動筒５０の検出片５５を検出できるようになっている。

【0020】

図６は、駆動ユニット２０の分解斜視図である。図６に示すように、駆動ユニット２０は、上述した制御部４により駆動されるモータ２１と、ベース板１０に取り付けられるギアケース２２と、ネジ９１によりギアケース２２に取り付けられるギアカバー２３と、回転筒４０の従動ギア４６と噛合する駆動ギア２４と、モータ２１の回転を駆動ギア２４に伝達可能な回転伝達機構２５とを有している。

【0021】

図７は、ギアカバー２３を取り外した状態の駆動ユニット２０の正面図である。図６及び図７に示すように、回転伝達機構２５は、モータ２１の出力軸に取り付けられたウォーム２５０と、ウォーム２５０に噛合するウォームホイール２５１Ａとウォームホイール２５１Ａの－Ｚ方向側に配置されるギア２５１Ｂとを含む２段ギア２５１と、２段ギア２５１のギア２５１Ｂと噛合するギア２５２（第１のギア）と、ギア２５２と同軸上に配置されるギア２５３（第２のギア）と、ギア２５３及び駆動ギア２４の両方に噛合するギア２５４と、ギア２５２の中央部に収容される付勢部材としてのコイルバネ２５５と、このコイルバネ２５５とギア２５３の本体２５３Ａとの間に配置されるワッシャ２５６とを含んでいる。

【0022】

２段ギア２５１は、ギアケース２２から＋Ｚ方向に延びるギアシャフト２２１に取り付けられ、このギアシャフト２２１を中心として回転可能となっている。また、ギア２５２は、ギアケース２２から＋Ｚ方向に延びるギアシャフト２２２に取り付けられており、このギアシャフト２２２を中心として回転可能となっている。ギア２５３の軸部２５３Ｂもギアシャフト２２２に取り付けられており、ギア２５３がギアシャフト２２２を中心として回転可能となっている。ギア２５４は、ギアケース２２から＋Ｚ方向に突出したギアシャフト２２３に取り付けられており、ギアシャフト２２３を中心として回転可能となっている。駆動ギア２４は、ギアケース２２から＋Ｚ方向に延びるギアシャフト２２４に取り付けられており、このギアシャフト２２４を中心として回転可能となっている。

【0023】

回転伝達機構２５のコイルバネ２５５は、ギア２５２の中央部に圧縮された状態で収容されており、ワッシャ２５６をギア２５３の本体２５３Ａに向けて所定の力で付勢している。また、コイルバネ２５５の一端部は、ギア２５２の中央部に形成された溝２５２Ａに係合しており、コイルバネ２５５がギア２５２とともに回転するようになっている。コイルバネ２５５により付勢されるワッシャ２５６もギア２５２とともに回転し、ギア２５２が回転すると、ワッシャ２５６とギア２５３の本体２５３Ａとの間に生じる摩擦力によってギア２５３がギア２５２とともに回転するようになっている。一方、この摩擦力を超えるトルクがワッシャ２５６に作用すると、ワッシャ２５６とギア２５３の本体２５３Ａとが滑って空回りをしてギア２５２とギア２５３との間における回転の伝達が遮断されるようになっている。このように、本実施形態においては、ギア２５２、コイルバネ２５５、ワッシャ２５６、及びギア２５３は、所定のトルクを超えるトルクが作用した場合にギア２５２とギア２５３との間における回転の伝達を遮断するトルクリミッタとして機能する。

【0024】

スマートフォン１においてカメラ機能がオフになっているときは、図３に示すように、レンズ鏡筒モジュール２の固定筒３０の半径方向内側に回転筒４０が収容された状態となっており、回転筒４０はスマートフォン１の背面パネル１Ａの内部に収容されている。このときのレンズ鏡筒モジュール２の状態を「沈胴状態」ということとする。

【0025】

図８は、このときのレンズ鏡筒モジュール２を模式的に示す左側面図である。図８に示すように、沈胴状態では、回転筒４０の突出部４５が固定筒３０のカム溝３３の後端溝３３Ｂ内に位置している。なお、ベース板１０に取り付けられたフォトインタラプタ１１が直動筒５０の検出片５５を検出すると、その検出信号が制御部４に送られ、制御部４は回転筒４０が固定筒３０の内側に収容されていることを検出できる。

【0026】

ユーザがスマートフォン１のディスプレイ７上のタッチパネルなどの入力手段を用いてカメラ機能をオンにする指示を制御部４に与えると、制御部４はレンズ鏡筒モジュール２の駆動ユニット２０のモータ２１に制御信号を送信し、モータ２１を回転させる。このモータ２１の回転は上述した回転伝達機構２５により駆動ギア２４に伝達され、駆動ギア２４が回転する。この駆動ギア２４には回転筒４０の従動ギア４６が噛合しているため、駆動ギア２４の回転に伴って回転筒４０が回転する。回転筒４０が回転すると、上述したように、回転筒４０の突出部４５と固定筒３０のカム溝３３との係合により、回転筒４０が固定筒３０のカム溝３３の形状に沿って固定筒３０に対してＺ方向に移動し、最終的には図９に示すように、回転筒４０の突出部４５が固定筒３０のカム溝３３の前端溝３３Ｃまで移動する。このように、制御部４によりレンズ鏡筒モジュール２のモータ２１が駆動され、回転筒４０が＋Ｚ方向に繰り出される。固定筒３０に取り付けられたフォトインタラプタ３２が直動筒５０の検出片５５を検出すると、その検出信号が制御部４に送られ、制御部４は回転筒４０が繰り出されたことを検出し、カメラ機能をオンにする。このときのレンズ鏡筒モジュール２の状態を「繰出状態」ということとする。

【0027】

以下では、上記のように回転筒４０を沈胴状態から繰出状態にするときにモータ２１が回転する方向、回転伝達機構２５のウォーム２５０、２段ギア２５１、及びギア２５２，２５３，２５４のそれぞれが回転する方向、駆動ギア２４が回転する方向、及び回転筒４０が回転する方向をそれぞれ「順方向」といい、これとは逆の回転方向を「逆方向」ということとする。

【0028】

このようにして回転筒４０が繰り出されると、繰り出された回転筒４０がスマートフォン１の背面パネル１Ａ（図１参照）から突出する。この状態でスマートフォン１が落下などすると、背面パネル１Ａから突出した回転筒４０に衝撃が加わり、レンズ鏡筒モジュール２が破損してしまうことが考えられる。このため、本実施形態では、加速度センサ５によりスマートフォン１の加速度を検出することで、スマートフォン１が落下し始めたことを検出するようにしている。

【0029】

制御部４は、加速度センサ５からの検出信号を受け、加速度が増加したことを検出すると、スマートフォン１が落下し始めたものと判断し、レンズ鏡筒モジュール２の駆動ユニット２０のモータ２１に制御信号を送信し、モータ２１を逆方向に回転させる。このモータ２１の逆方向の回転は上述した回転伝達機構２５により駆動ギア２４に伝達され、駆動ギア２４が逆方向に回転する。これによって回転筒４０が逆方向に回転する。このとき、図１０に示すように、回転筒４０の突出部４５が固定筒３０のカム溝３３の前端溝３３Ｃから脱出して螺旋溝３３Ａの領域に入るまで回転筒４０を逆方向に回転させる。回転筒４０の突出部４５を前端溝３３Ｃから螺旋溝３３Ａの領域に入れるまでに必要な時間としては例えば０．２秒～０．３秒程度であり、この時間の間モータ２１を逆方向に回転させる。このときのレンズ鏡筒モジュール２の状態を「退避状態」ということとする。

【0030】

このような退避状態では、スマートフォン１の落下などにより回転筒４０に衝撃が加えられて回転筒４０を－Ｚ方向に押し戻すような力が作用したとしても、回転筒４０の突出部４５は固定筒３０の螺旋溝３３Ａに沿って－Ｚ方向に移動することが可能であるため、衝撃により回転筒４０の突出部４５に作用する力が低減される。したがって、スマートフォン１の落下などで回転筒４０に衝撃が加えられることによりレンズ鏡筒モジュール２が破損してしまうことが抑制され、スマートフォン１の故障を防ぐことができる。

【0031】

また、本実施形態では、加速度センサ５からの検出信号を用いることにより、スマートフォン１の落下に伴う急激な位置変化が始まったことを検出することができる。したがって、スマートフォン１が落下した結果として回転筒４０に衝撃が加えられる前に、制御部４により回転筒４０を逆方向に回転させてレンズ鏡筒モジュール２を退避状態にすることができる。なお、レンズ鏡筒モジュール２を退避状態にするタイミングは、このように加速度センサ５により急激な位置変化が始まったことが検出されたときに限られるものではなく、繰り出した回転筒４０に衝撃が加わることが予想される任意のタイミング（例えばユーザからの入力がない状態が一定時間続いたときなど）でレンズ鏡筒モジュール２を退避状態にしてもよい。

【0032】

ここで、レンズ鏡筒モジュール２を退避状態にした後に、回転筒４０に加えられる衝撃が非常に大きいと、許容範囲を超えるトルクが回転伝達機構２５やモータ２１に作用して回転伝達機構２５の構成要素やモータ２１が破損してしまうことも考えられるが、本実施形態では、回転伝達機構２５に上述したトルクリミッタが含まれているため、回転筒４０に加えられる衝撃によるトルクが所定のトルクを超えると、トルクリミッタを構成するギア２５２と２５３とが滑って空回りするため、回転伝達機構２５やモータ２１の破損を防ぐことができる。

【0033】

このようなトルクリミッタは、上述したような回転筒４０を逆方向に回転させてレンズ鏡筒モジュール２を退避状態にする場合に限らず、回転筒に衝撃が加えられて回転筒が意図しない方向に回転するような場合には有効なものである。そのような場合にも、トルクリミッタに作用するトルクが所定のトルクを超えると、トルクリミッタによって駆動ギア２４とモータ２１との間における回転の伝達が遮断されるため、回転伝達機構２５やモータ２１の破損を防ぐことができる。

【0034】

また、本実施形態では、ギア２５２とギア２５３との間に配置したワッシャ２５６をコイルバネ２５５で付勢することでトルクリミッタを構成しているが、このような構成に限られることなく、任意の構成のトルクリミッタを回転伝達機構２５において用いることができる。

【0035】

以上述べたように、本発明の第１の態様によれば、衝撃が加えられた場合においても破損しにくいレンズ鏡筒モジュールが提供される。このレンズ鏡筒モジュールは、螺旋状に延びる螺旋溝と、上記螺旋溝の前端から周方向に延びる前端溝とを含むカム溝が内周面に形成された固定筒と、上記固定筒の半径方向内側に配置される回転筒と、上記回転筒を回転させる駆動ユニットとを備える。上記回転筒は、少なくとも１枚のレンズと、半径方向外側に突出して上記固定筒の上記カム溝に係合する突出部と、周方向に沿って形成された従動ギアとを有する。上記駆動ユニットは、モータと、上記回転筒の従動ギアと噛合する駆動ギアと、上記モータの回転を上記駆動ギアに伝達可能な回転伝達機構とを有する。上記回転伝達機構は、所定のトルクを超えるトルクが作用した場合に上記駆動ギアと上記モータとの間における回転の伝達を遮断可能なトルクリミッタを含む。

【0036】

このような構成によれば、回転筒に衝撃が加えられて回転筒が意図しない方向に回転した場合であっても、トルクリミッタに作用するトルクが所定のトルクを超えると、トルクリミッタによって駆動ギアとモータとの間における回転の伝達が遮断される。したがって、モータの出力軸に過度の力が作用することを防止することができ、モータの破損を防ぐことができる。

【0037】

上記トルクリミッタは、上記モータの回転に連動して形成する回転する第１のギアと、上記駆動ギアの回転に連動して回転する第２のギアと、上記第１のギアと上記第２のギアとの間に配置されるワッシャと、上記ワッシャを上記第１のギア及び上記第２のギアのうち一方に向けて付勢するとともに、上記第１のギア及び上記第２のギアのうち他方と一体的に回転する付勢部材とを含んでいてもよい。このような構成によれば、所定のトルクを超えるトルクが作用すると第１のギアと第２のギアとが滑って空回りするため、回転伝達機構の構成要素に過度の力が作用することを防止することができ、これらの構成要素の破損を防ぐことができる。

【0038】

本発明の第２の態様によれば、レンズ鏡筒モジュールの衝撃が加えられた場合においても破損しにくい電子機器が提供される。この電子機器は、少なくとも１枚のレンズを含むレンズ鏡筒モジュールと、上記レンズ鏡筒モジュールの上記少なくとも１枚のレンズの光軸上に配置される撮像素子と、上記レンズ鏡筒モジュールの駆動を制御可能な制御部とを備える。上記レンズ鏡筒モジュールは、螺旋状に延びる螺旋溝と、上記螺旋溝の前端で周方向に延びる前端溝とを含むカム溝が内周面に形成された固定筒と、上記固定筒の半径方向内側に配置される回転筒と、上記回転筒を回転させる駆動ユニットとを有する。上記回転筒は、半径方向外側に突出して上記固定筒の上記カム溝に係合する突出部と、周方向に沿って形成された従動ギアとを有する。上記駆動ユニットは、モータと、上記回転筒の上記従動ギアと噛合する駆動ギアと、上記モータの回転を上記駆動ギアに伝達可能な回転伝達機構とを有する。上記制御部は、上記レンズ鏡筒モジュールの上記回転筒の上記突出部が上記固定筒の上記カム溝の上記前端溝に位置しているときに、所定のタイミングで上記モータを逆方向に回転させて上記回転筒の上記突出部を上記固定筒の上記カム溝の上記螺旋溝に移動させるように構成される。

【0039】

このような構成によれば、例えば電子機器が落下する直前のタイミングなどでモータを逆方向に回転させることで、回転筒の突出部を固定筒のカム溝の螺旋溝に移動させてレンズ鏡筒モジュールを退避状態にすることができる。この退避状態では、電子機器の落下などにより回転筒に衝撃が加えられても、回転筒の突出部は固定筒の螺旋溝に沿って軸方向に移動することが可能であるため、衝撃により回転筒の突出部に作用する力が低減される。したがって、回転筒に衝撃が加えられることによりレンズ鏡筒モジュールが破損してしまうことが抑制され、電子機器の故障を防ぐことができる。

【0040】

この場合において、上記電子機器は、加速度を検出可能な加速度センサをさらに備えていてもよく、上記制御部は、上記加速度センサからの検出信号に基づいて、上記モータを逆方向に駆動させて上記レンズ鏡筒モジュールの上記回転筒の上記突出部を上記固定筒の上記カム溝の上記螺旋溝に移動させるように構成されていてもよい。このような加速度センサからの検出信号を用いることにより、例えば電子機器の落下などの急激な位置変化が始まったことを検出することができるので、この急激な位置変化の結果として回転筒に衝撃が加えられる前に、制御部により回転筒を逆方向に回転させてレンズ鏡筒モジュールを退避状態にすることができる。したがって、その後に回転筒に衝撃が加えられても回転筒の突出部に作用する力が低減されるため、レンズ鏡筒モジュールが破損してしまうことが抑制され、電子機器の故障を防ぐことができる。

【0041】

上記レンズ鏡筒モジュールの上記回転伝達機構は、所定のトルクを超えるトルクが作用した場合に上記モータと上記駆動ギアとの間における回転の伝達を遮断可能なトルクリミッタを含んでいてもよい。このような構成によれば、回転筒に衝撃が加えられて回転筒が逆方向に回転した場合であっても、トルクリミッタに作用するトルクが所定のトルクを超えると、トルクリミッタによって駆動ギアとモータとの間における回転の伝達が遮断される。したがって、モータの出力軸に過度の力が作用することを防止することができ、モータの破損を防ぐことができる。

【0042】

上記レンズ鏡筒モジュールの上記トルクリミッタは、上記モータの回転に連動して形成する回転する第１のギアと、上記駆動ギアの回転に連動して回転する第２のギアと、上記第１のギアと上記第２のギアとの間に配置されるワッシャと、上記ワッシャを上記第１のギア及び上記第２のギアのうち一方に向けて付勢するとともに、上記第１のギア及び上記第２のギアのうち他方と一体的に回転する付勢部材とを含んでいてもよい。このような構成によれば、所定のトルクを超えるトルクが作用すると第１のギアと第２のギアとが滑って空回りするため、回転伝達機構の構成要素に過度の力が作用することを防止することができ、これらの構成要素の破損を防ぐことができる。

【0043】

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

【符号の説明】

【0044】

１ スマートフォン
２ レンズ鏡筒モジュール
３ カメラ
４ 制御部
５ 加速度センサ
６ 撮像素子
１０ ベース板
１１，３２ フォトインタラプタ
２０ 駆動ユニット
２１ モータ
２４ 駆動ギア
２５ 回転伝達機構
３０ 固定筒
３１ 円筒部
３３ カム溝
３３Ａ 螺旋溝
３３Ｂ 後端溝
３３Ｃ 前端溝
４０ 回転筒
４１ 円筒部
４２ レンズ
４５ 突出部
４６ 従動ギア
５０ 直動筒
６０ カバーリング
６１ 円筒部
６２ 防塵防滴シート
２５０ ウォーム
２５１ ２段ギア
２５２～２５４ ギア
２５５ コイルバネ
２５６ ワッシャ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】